东汽1.5MW风机基本知识介绍.ppt

1、1.5MW风力发电机组基本知识风力发电机组基本知识介绍介绍东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司主要介绍内容主要介绍内容一一 1.5WM1.5WM风力发电机组技术参数风力发电机组技术参数1.1.FD70FD70、FD77FD77、FD82FD82型风力发电机组基本参数型风力发电机组基本参数2.2.主要技术特点主要技术特点3.3.外形尺寸外形尺寸4.4.总体结构总体结构 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司主要介绍内容主要介绍内容二二 1.5WM1.5WM风力发电机组技术概况风力发电机组技术概况1.1.风轮（含变桨系统）风轮（含变桨系统）2.2.驱动链驱动链3

2、3.高速联轴器高速联轴器4.4.发电机变频器系统发电机变频器系统5.5.偏航系统偏航系统6.6.刹车系统刹车系统7.7.雷电保护系统雷电保护系统8.8.罩壳罩壳 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司主要介绍内容主要介绍内容9.9.塔架塔架10.10.维修环境维修环境11.11.电网兼容能力电网兼容能力12.12.控制系统控制系统13.13.主要部件重量主要部件重量 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司机组代号机组代号 FD70 FD77 FD77D FD82 FD70 FD77 FD77D FD82 风机等级风机等级 IECA IECA IECA IECAIECA IECA IECA IEC

3、A额定功率额定功率(kW)1,500 1,500 1,500 1,500 (kW)1,500 1,500 1,500 1,500 切入风速切入风速(m/s)3.5 3.0 3.5 3.0(m/s)3.5 3.0 3.5 3.0额定风速额定风速(m/s)12.5 12.0 11.0 10.5(m/s)12.5 12.0 11.0 10.5切出风速切出风速(m/s)25.0 20.0 25.0 25.0(m/s)25.0 20.0 25.0 25.0 再切入风速再切入风速(m/s)20.0 17.0 20.0 18.0(m/s)20.0 17.0 20.0 18.0极端风速极端风速(m/s)59.

4、5 52.5 59.5 52.5(m/s)59.5 52.5 59.5 52.5运行温度运行温度 常温型常温型 -20-20o oC C+40+40o oC C 低温型低温型 -30-30o oC C+40+40o oC C生存温度生存温度 常温型常温型 -20-20o oC C+50+50o oC C （低于（低于2020o oC C不超过不超过9 9天）天）低温型低温型 4545o oC C+50+50o oC C海拔高度（海拔高度（m m）2000 2000 注：注：FD70AFD70A、FD77AFD77A、FD82AFD82A为常温型，为常温型，FD70BFD70B、FD77BFD7

5、7B、FD82BFD82B、FD77DFD77D为低为低温型。温型。1.1.基本参数基本参数 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司（功率曲线）变速运行、恒频输出。采用变速运行、恒频输出。采用4 4极双馈异步发电机极双馈异步发电机 +脉宽脉宽调制的调制的IGBTIGBT模块的变频器。模块的变频器。每只叶片有独立的变桨距电器系统每只叶片有独立的变桨距电器系统 “失效保护失效保护”。轮毂的仰角和锥角以及刚性叶片的应用，使设备的重心轮毂的仰角和锥角以及刚性叶片的应用，使设备的重心接近塔架中心。接近塔架中心。负荷能力裕量及高安全性。负荷能力裕量及高安全性。与常规火电站等同的电力输出特性。与常规火电站等同

6、的电力输出特性。齿轮箱的高可靠性。齿轮箱的高可靠性。2.2.主要技术特点主要技术特点 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司3.3.外形尺寸外形尺寸 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司单位：单位：m机型机型FD70FD70FD77FD77FD77DFD77DFD82FD82风轮直径风轮直径7070777777778282轮毂高度轮毂高度（HHHH）656561.561.5707061.561.5707061.561.57070A A1.61.61 12 21 12 21 12 2B B61.1561.1557.6557.6566.1566.1557.6557.6566.1566.1557.65

7、57.6566.1566.15C C1.7551.755D D97.90597.90596.1596.15104.65104.6596.1596.15104.65104.6596.1596.15104.65104.65E E3.153.154.4.总体结构总体结构 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司齿轮葙齿轮葙主轴承主轴承高速轴联轴器高速轴联轴器发电机发电机轮毂轮毂主轴主轴驱动链驱动链偏航驱动偏航驱动机架机架塔筒塔筒主控柜主控柜制动器制动器风轮参数风轮参数1.1.风轮风轮 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司机型机型FD70FD70FD77FD77FD77DFD77DFD82FD82风轮直径

8、风轮直径(m)(m)7070777777778282扫风面积扫风面积38503850465746574657465753295329叶片数量叶片数量3 33 33 33 3额定转速额定转速10.610.619.019.01111 9.69.617.317.3111110.610.619.019.01111 10.610.619.019.01111 转向转向顺时针顺时针顺时针顺时针顺时针顺时针顺时针顺时针风轮仰角风轮仰角5 55 55 55 5轮毂锥角轮毂锥角-3-3-3-3-3-3-3-3 风轮构成风轮构成1.1.叶片（叶片（3 3件）件）2.2.轮毂（轮毂（1 1件）件）3.3.变桨系统变桨

9、系统4.4.轮毂罩轮毂罩1.1.风轮（续）风轮（续）东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司1.1 1.1 叶片叶片 叶片参数叶片参数机组代号机组代号 FD70 FD77 FD82 FD77D FD70 FD77 FD82 FD77D 叶片长度（叶片长度（m)34 37.5 40.3 37.5m)34 37.5 40.3 37.5叶片重量（叶片重量（t)5.9t 6.3t 6.2t 6.1tt)5.9t 6.3t 6.2t 6.1t叶片材料叶片材料 玻璃纤维加强塑料玻璃纤维加强塑料 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司1.2 1.2 轮毂轮毂特点：特点：1.1

10、用于连接叶片与主轴。用于连接叶片与主轴。2.2.采用优质球墨铸铁，采用优质球墨铸铁，具有优良的机械性能和延展性。具有优良的机械性能和延展性。3.3.变桨距传动装置和相应的控制装置都安装在轮毂内。变桨距传动装置和相应的控制装置都安装在轮毂内。4.4.星型和球型相结合的铸造结构，实现了最佳的负荷分配，星型和球型相结合的铸造结构，实现了最佳的负荷分配，满足重量轻以及外部尺寸紧凑的要求。满足重量轻以及外部尺寸紧凑的要求。1.3 1.3 变桨系统变桨系统 每片叶片有单独的变桨距电力驱动装置。（失效保护）每片叶片有单独的变桨距电力驱动装置。（失效保护）变桨系统由变桨轴承、变桨控制器、整流器、蓄电池、驱变

11、桨系统由变桨轴承、变桨控制器、整流器、蓄电池、驱 动电机、变桨齿轮动电机、变桨齿轮箱箱和和自动自动润滑系统组成。停电时也能进润滑系统组成。停电时也能进 行变桨驱动。行变桨驱动。采用封闭结构，最适合于气象条件。采用封闭结构，最适合于气象条件。高质量的高质量的变桨变桨轴承，备有自动润滑系统定时对轴承和齿轴承，备有自动润滑系统定时对轴承和齿 轮加注润滑脂轮加注润滑脂 变桨距系统的特点变桨距系统的特点 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司1.31.3 变桨系统（续）变桨系统（续）1.1.变桨轴承变桨轴承 3 3套套2.2.自动自动润滑系统润滑系统 1 1套套3.3.变桨齿轮葙变桨齿轮葙 3 3套套4.

12、4.变桨电气变桨电气 1 1套套包括：变桨控制箱包括：变桨控制箱 1 1套套 蓄电池蓄电池 3 3套套 整流器整流器 3 3套套 驱动电机驱动电机 3 3套套 变桨系统构成变桨系统构成整流器整流器限位开关限位开关润滑脂入口润滑脂入口驱动齿轮驱动齿轮转角传感器转角传感器蓄电池蓄电池驱动装置驱动装置转角传感器转角传感器 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司（变桨电气图片）1.31.3 变桨系统（续）变桨系统（续）东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司1.3.1 1.3.1 自动自动润滑系统润滑系统一套润滑系统为三套变桨轴承一套润滑系统为三套变桨轴承供油脂。供油脂。采用电动柱塞泵定时供油脂，采用电动柱

13、塞泵定时供油脂，油脂的储量可用一年。油脂的储量可用一年。备有废油脂接收装置，废油脂备有废油脂接收装置，废油脂不会外泄不会外泄 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司（详细）1.3.1 1.3.1 自动自动润滑系统润滑系统 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司驱动链的特点驱动链的特点三点悬吊支承的经典设计三点悬吊支承的经典设计-减小对主轴承、主轴和齿轮箱减小对主轴承、主轴和齿轮箱的冲击。的冲击。主轴承采用球面双列滚柱轴承，优选高性能的轴承座和耐主轴承采用球面双列滚柱轴承，优选高性能的轴承座和耐久的润滑以获得最长的寿命。久的润滑以获得最长的寿命。主轴采用优质合金钢锻件制造。主轴采用优质合金钢锻件制造

14、驱动链的负荷通过刚性机架驱动链的负荷通过刚性机架 直接传递到塔架。直接传递到塔架。2.2.驱动链驱动链 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司2.2.驱动链驱动链 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司齿轮箱特点（齿轮箱特点（1 1）一级行星齿轮和两级平行轴齿一级行星齿轮和两级平行轴齿轮（螺旋齿）轮（螺旋齿）高的效率和直接连接的冷油系高的效率和直接连接的冷油系统使运行温度水平降低统使运行温度水平降低 两级滤油系统确保润滑油保持两级滤油系统确保润滑油保持高的品质高的品质 2.1 2.1 齿轮箱齿轮箱 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司齿轮箱特点（齿轮箱特点（2 2）齿轮箱设计准则是：齿轮箱设计准

15、则是：设定负荷时留有余地设定负荷时留有余地 比比GL/ISOGL/ISO规范高的安全系数规范高的安全系数:点蚀安全系数点蚀安全系数:1.45 1.2:1.45 1.2 断裂安全系数断裂安全系数:1.8 1.5:1.8 1.5 轴承最低寿命轴承最低寿命:175,000 h:175,000 h低的油温（低的油温（65 65o oC C）结果是结果是:高的可靠性高的可靠性 最佳的运行平稳性最佳的运行平稳性 高的效率高的效率 尺寸和重量较大尺寸和重量较大2.1 2.1 齿齿轮箱（续）轮箱（续）东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司齿轮箱参数齿轮箱参数 速比速比 1:94.74 1:1041:94.74

16、1:104 输入轴转速输入轴转速(1/m)10.6(1/m)10.619191111 9.69.617.317.31111 输出轴转速输出轴转速(rpm)1000(rpm)10001800+11%1800+11%额定功率额定功率(kW)1,660 (kW)1,660 额定扭矩额定扭矩(kNm)834 916(kNm)834 916 2.1 2.1 齿轮箱齿轮箱（续）（续）东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司3.3.高速轴联轴器高速轴联轴器特点：特点：1.用于连接齿轮箱输出端与发电机输入端。用于连接齿轮箱输出端与发电机输入端。2.采用挠性联轴器，允许轴向、径

17、向和角度偏移。采用挠性联轴器，允许轴向、径向和角度偏移。3.齿轮箱端备有刹车盘，用于转子刹车。齿轮箱端备有刹车盘，用于转子刹车。4.中间段采用玻璃钢材料，切断发电机与齿轮箱的电磁传导。中间段采用玻璃钢材料，切断发电机与齿轮箱的电磁传导。5.具有限止扭矩功能，防止具有限止扭矩功能，防止 发电机短路产生的高扭矩发电机短路产生的高扭矩 传入齿轮箱。传入齿轮箱。发电机和变频器特点发电机和变频器特点四极双馈异步发电机和脉宽调制四极双馈异步发电机和脉宽调制 IGBT IGBT 变频器变频器,实现变速运行、实现变速运行、衡频输出。衡频输出。全封闭发电机附空气全封闭发电机附空气-空气冷却器以降低空气冷却器以降

18、低发电机内部发电机内部温度。温度。选择最佳的转速变化范围。选择最佳的转速变化范围。通过变频器的最大功率仅通过变频器的最大功率仅300kW:300kW:变频器的损失最小变频器的损失最小通风设备的损失最小通风设备的损失最小传结塔架的热量最小传结塔架的热量最小高的效率高的效率高的可靠性高的可靠性 4.4.发电机和变频器发电机和变频器 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司发电机和变频器参数发电机和变频器参数发电机：发电机：形式形式 四极双馈异步发电机四极双馈异步发电机额定出力额定出力 1560kW1560kW转速转速(rpm)1000(rpm)10001800+11%1800+11%额定电压额定电压

19、690V690V保护等级保护等级 IP54IP54变频器：变频器：形式形式 脉宽调制变频器脉宽调制变频器额定功率额定功率 300kW300kW8.8.发电机和变频器发电机和变频器(续续)东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司5.5.偏航系统偏航系统带有外齿轮的四点接触轴承，由带有外齿轮的四点接触轴承，由3 3个大型高等级电动机驱动。个大型高等级电动机驱动。由由7 7个制动器组成的制动系统，个制动器组成的制动系统，偏航运转时通过降低油压减小压偏航运转时通过降低油压减小压紧力，不运转时将机舱牢固地固紧力，不运转时将机舱牢固地固定在塔架上。定在塔架上。驱动电机带有磁力制动装置。驱动电机带有磁力制动装置

20、四点接触轴承最大限度地减小摩四点接触轴承最大限度地减小摩擦力。擦力。偏航系统特点偏航系统特点解缆控制凸轮解缆控制凸轮磁力刹车磁力刹车 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司（解缆控制凸轮）6.6.刹车系统刹车系统主轴刹车：主轴刹车：1.1.正常停机顺桨正常停机顺桨2.2.快速停机顺桨快速停机顺桨3.3.紧急停机顺桨紧急停机顺桨+液压制动器制动液压制动器制动4.4.风轮维修顺桨风轮维修顺桨+液压制动器制动液压制动器制动+风轮锁定风轮锁定偏航刹车：偏航刹车：1.1.液压制动器制动液压制动器制动2.2.磁力制动器制动磁力制动器制动 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司（制动系统图片）6.6.刹车系统

21、刹车系统 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司 液压站液压站1.1.向主轴制动器和偏航向主轴制动器和偏航制动器提供高压油。制动器提供高压油。2.2.备有蓄能器，停电时备有蓄能器，停电时仍能向制动器供油。仍能向制动器供油。符合符合IECIEC的规定，有内外雷电保护系统。的规定，有内外雷电保护系统。外部避雷保护通过叶片接收器和气象架上的避雷针外部避雷保护通过叶片接收器和气象架上的避雷针来实现。来实现。轴承通过雷击导电刷得到有效的保护。轴承通过雷击导电刷得到有效的保护。由玻璃钢制成的联轴器切断发电机与齿轮箱之间的由玻璃钢制成的联轴器切断发电机与齿轮箱之间的电流传导。电流传导。过压防护放电器用于保护电

22、气系统过压防护放电器用于保护电气系统通过道电线使发电机与机架保持电位平衡。通过道电线使发电机与机架保持电位平衡。7.7.雷电保护系统雷电保护系统 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司（more）7.7.雷电保护系统雷电保护系统 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司（more）8.8.罩壳罩壳 机舱罩壳具有结构紧凑、外形美观和风阻小的优点。机舱罩壳具有结构紧凑、外形美观和风阻小的优点。机舱内部有足够大的活动空间，机舱内部有足够大的活动空间，维修人员可以直接从机舱进入轮毂对变桨装置进行维修。维修人员可以直接从机舱进入轮毂对变桨装置进行维修。整个机舱罩都采用隔音设计以达到吸声的目的。整个机舱罩都采用

23、隔音设计以达到吸声的目的。罩壳经过罩壳经过5 5种极端负荷的强度和刚度计算确保安全。种极端负荷的强度和刚度计算确保安全。材料：玻璃纤维加强塑料（材料：玻璃纤维加强塑料（GRPGRP）罩壳特点罩壳特点 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司（5种极端负荷）9.9.塔架塔架塔架特点塔架特点塔架的固有频率避开激振频率，确保塔架的固有频率避开激振频率，确保对塔架和设备的冲击最小，在风机的对塔架和设备的冲击最小，在风机的转速范围内不会发生共振。转速范围内不会发生共振。塔架部件采用最可靠的塔架部件采用最可靠的L L型法兰连接，型法兰连接，采用最佳的门截面。采用最佳的门截面。导电轨的应用导电轨的应用:外璧不导

24、电、不导磁确保设备和外璧不导电、不导磁确保设备和人身安全。人身安全。抗干扰能力强抗干扰能力强不会短路不会短路 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司（L型法兰）形式形式 锥形单柱焊接结构锥形单柱焊接结构轮毂中心高轮毂中心高(m)61.5(m)61.5、6565、7070、8585顶部直径顶部直径(mm)2,955 2,955(mm)2,955 2,955底部直径底部直径(mm)4,000+(mm)4,000+4,000+4,000+塔架参数塔架参数9.9.塔架（续）塔架（续）东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司（图片）机舱内有足够的空间满足安全机舱内有足够的空间满足安全维修和人体工程学的要求维修

25、和人体工程学的要求从机舱内可以方便地进入轮毂从机舱内可以方便地进入轮毂所有部件具有最佳的可维修性所有部件具有最佳的可维修性所有转动部件都是封闭的确保所有转动部件都是封闭的确保安全维修安全维修 对于服务人员的先进的防火和对于服务人员的先进的防火和撤离理念撤离理念 10.10.维修环境维修环境 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司（维修环境）10.10.维修环境维修环境 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司宽的稳定宽的稳定运行电压范围（运行电压范围（690V690V10%10%）。）。宽的周波范围宽的周波范围(47.5Hz(47.5Hz51.5Hz)51.5Hz)。高的可靠性、低的故障率。高的可靠

26、性、低的故障率。无功功率管理无功功率管理 (0.950.950.950.95 )。对电网的冲击小。阵风时风轮转速增加，把风能余量转对电网的冲击小。阵风时风轮转速增加，把风能余量转化为风轮转动动能，化为风轮转动动能，随后通过对叶片桨距的调节使其缓随后通过对叶片桨距的调节使其缓慢减速，慢减速，将风轮动能缓慢释放出来变为电能输送给电网，将风轮动能缓慢释放出来变为电能输送给电网，可减少对电网的冲击。可减少对电网的冲击。电网操作者遥控数据的选取电网操作者遥控数据的选取11.11.电网兼容能力电网兼容能力 东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司12.12.控制系统控制系统主控柜主控柜 变桨控制箱变桨控制箱变

27、频控制箱变频控制箱主控制主控制副控制副控制实际值实际值实际值实际值参考值参考值参考值参考值实际信号实际信号（传感器和执行机构）东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司13.13.主要部件重量主要部件重量(kg)(kg)东方汽轮机有限公司东方汽轮机有限公司机舱机舱 61,00061,000风轮风轮 16,00016,000 齿轮箱齿轮箱 16,00016,000发电机发电机 6,8006,800轮毂轮毂 16,00016,000主轴主轴 7,1507,150塔架塔架 61.5m61.5m 86,20086,200 65m 65m 105,500105,500 70m 70m 122,800122,800 85m 85m 152,300 152,300 85m 85m 167,400 167,400 呼伦贝尔风电场呼伦贝尔风电场达坂城风电场达坂城风电场谢谢！山东荣城东渚岛风电场山东荣城东渚岛风电场